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Edifici in muratura
Resistenza degli elementi di muratura
Catania, 20 aprile 2004Bruno Calderoni
DAPS, Università di Napoli Federico II
Resistenza a compressione degli
elementi (pietre naturali o mattoni
artificiali)
Prove di rottura a compressione su
elementi artificiali (mattoni e blocchi)
Prove di rottura a compressione su
elementi artificiali (mattoni e blocchi)
Resistenza a compressione delle rocce più comuni
Resistenza a trazione delle
rocce più comuni
Resistenza delle malte
Prove di resistenza sulle malte
Prove su malte e mattoni durante la
costruzione
Resistenza a compressione della muratura(normale ai letti di malta)
mattoni
malta
muratura
Fattori influenzanti:
•ELEMENTI (resistenza, geometria, deformabilità)
•MALTA (resistenza, deformabilità, spessore giunti)
•ACQUA (assorbimento mattoni, ritenzione malta)
•GEOMETRIA (tessitura, sistema costruttivo)
Crisi per compressione:
• Sviluppo progressivo di fessure verticali negli elementi (per trazione ortogonale alla compressione)
• La trazione è dovuta alla coazione tra malta ed elementi a causa del diverso comportamento deformativo)
• La malta è confinata dagli elementi e quindi nasce uno stato di compressione triassale
• Per questo motivo la muratura (e quindi anche la malta) può resistere a sforzi di compressione maggiori
della resistenza monoassiale della malta
Resistenza a compressione della muratura:modello teorico elastico (Haller, Francis, Tassios..)
Ipotesi:
• MATTONI
• MALTA
Omogenei ed isotropi a comportamento elastico lineare
dove:
Resistenza a compressione della muratura:modello teorico elastico (Haller, Francis, Tassios..) (cont.)
Ipotesi sulla rottura della muratura
La crisi del mattone per trazione (σt) corrisponde alla rottura della muratura
Tensione di trazione nel mattone
Criterio di rottura del mattone(in condizioni triassiali)
Resistenza a trazione monoassiale del mattone =
Resistenza a compressione monoassiale del mattone
Resistenza della muratura
Aspetti positivi:•La rottura a compressione deriva da coazioni fra i materiali•Corretta influenza dello spessore dei giunti
Aspetti negativi:•Necessaria conoscenza qualitativa delle costanti elastiche (ν ed E)•Comportamento elastico lineare fino a rottura
Resistenza a compressione della muratura:modello teorico elastico (Hilsdorf)
Stesse ipotesi sul comportamento elastico dei materiali
Diversa ipotesi sulla rottura della muratura
La rottura della muratura si ha quando contemporaneamente si perviene alla crisi per comp.-trazione dei mattoni e per compressione triassiale della malta
Criterio di rottura del mattone(in condizioni triassiali)
Criterio di rottura della malta(in condizioni triassiali)
Resistenza a compressionemonoassiale della malta
Resistenza della muratura
dove:coeff. di non uniformità degli sforzi nel mattoni e nei giunti (diminuisce all’aumentare della resistenza della malta)
Resistenza a compressione della muratura:conclusioni sui modelli teorici
• La resistenza aumenta all’aumentare di quella dei componenti, ma in modo non proporzionale• Se la malta è molto buona, l’aumento della resistenza degli elementi fa aumentare velocemente la resistenza della muratura (lentamente se la malta è scadente)• La resistenza della muratura aumenta molto più lentamente all’aumentare della resistenzadella malta• La resistenza diminuisce all’aumentare dello spessore dei giunti (tanto più quanto più la malta è scadente)
Influenzano la resistenza anche:• i giunti verticali• la tessitura degli elementi• l’esecuzione della malta • la qualità dei giunti
(FATTORI EMPIRICI)
FORMULAZIONI SEMI-EMPIRICHE
EC6
Resistenza malta
Resistenza elementi
Coef. per il tipo di elementi (0.4-0.6)
D.M.87 Valori tabellatiF(fb, fm)
Resistenza della muratura secondo
D.M. 20/11/87
Valori tabellari
Resistenza della muratura secondo
D.M. 20/11/87
Prove su muretti
Resistenza della muratura secondo
D.M. 20/11/87
Prove su muretti
Diagramma σ-εsecondo EC6